(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザを識別するＩＤが入力されるユーザＩＤ入力部と、
前記入力されたユーザＩＤに対応する生体特徴情報と生体形状情報が記録されている個人テンプレートを読み込む個人テンプレート読み込み部と、
前記生体特徴情報の一部に対応するユーザの生体特徴情報を取得する照合センサと、
前記生体特徴情報と前記照合センサの検知範囲情報が入力され、前記照合センサの検知範囲に対応する領域で前記生体特徴の情報量が最大となる最適照合領域を算出する最適照合領域算出部と、
前記生体形状情報と前記最適照合領域とが入力され、前記生体形状情報から得られた生体形状内の前記最適照合領域の位置を提示する最適照合領域提示部と、
前記照合センサから得られた生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体特徴照合部と、
を備える生体情報照合装置。
【請求項２】
前記最適照合領域提示部は、前記照合センサの周囲に配置された、前記生体の外形を表示する表示部を有する請求項１の生体情報照合装置。
【請求項３】
前記生体特徴の情報量は、前記設定された部分領域の特徴量の密度である請求項１または２に記載の生体情報照合装置。
【請求項４】
ユーザＩＤが入力されるユーザＩＤ入力部と、
ユーザの生体情報を取得する照合センサと、
前記照合センサの検知範囲に対応する最適照合領域と、前記生体形状内の前記最適照合領域の位置を示す最適照合領域位置情報とを含む前記入力されたユーザＩＤに対応するテンプレートを読み込むテンプレート読み込み部と、
前記最適照合領域位置情報に基づいて、前記生体形状中の前記最適照合領域の位置を提示する最適照合領域提示部と
前記照合センサにより取得された生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体特徴照合部と、
を備える生体情報照合装置。
【請求項５】
前記最適照合領域提示部は、前記照合センサの周囲に配置された、前記生体の外形を表示する表示部を有する請求項４の生体情報照合装置。
【請求項６】
前記生体特徴の情報量は、前記設定された部分領域の特徴量の密度である請求項４または５に記載の生体情報照合装置。
【請求項７】
登録ユーザを識別するＩＤを入力する登録ユーザＩＤ入力部と、
生体特徴情報を担う生体の形状を含む範囲で画像を取得する登録センサと、
前記登録センサから取得した画像から生体形状情報と生体特徴情報を分離する画像分離部と、
照合時に使用される照合センサの検知範囲情報と前記生体特徴情報とが入力され、前記照合センサの検知範囲に対応する領域で特徴情報量が最大となる最適照合領域を算出する最適照合領域算出部と、
前記生体形状情報と前記最適照合領域とが入力され、前記生体形状情報から得られた生体形状における前記最適照合領域の位置を生成する誘導ガイド生成部と、
前記入力されたユーザＩＤと、前記生体形状情報と、前記生体特徴情報と、前記最適照合領域と、前記誘導ガイドとを記録する個人テンプレートを生成する個人テンプレート生成部と、
を備える生体情報登録装置。
【請求項８】
前記登録センサは、取得位置をずらして複数の画像を取得し、取得した複数の画像を合成して前記生体の形状を含む範囲の画像を生成する請求項７に記載の生体情報登録装置。
【請求項９】
生体特徴を取得する照合センサの検知範囲に適合するように、個人テンプレートに記録された生体特徴の部分領域を設定し、
前記設定された部分領域の生体特徴の情報量を算出し、
前記情報量が最大となる部分領域である最適照合領域を決定し、
前記個人テンプレートに記録された生体形状情報から生体形状を取得し、該生体形状中の前記最適照合領域の位置を提示し、
前記最適照合領域を前記照合センサの検知範囲として生体特徴を取得し、
前記照合センサから取得した生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の身体の一部を用いて個人認証を行う生体認証装置、生体情報登録装置および生体認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、指紋や静脈や顔画像や虹彩など人体の一部の特徴を使って本人確認を行う生体認証技術が実用化されている。生体認証のためには、予め利用者の生体特徴をセンサで取得して記憶手段に保存しておく登録段階が必要である。そして、照合段階においてセンサで取得した生体特徴と、登録段階において記憶手段に保存しておいた生体特徴とが照合される。
【０００３】
この生体認証技術を適切におこなうために重要となるのが、登録段階に取得したのと同じ生体特徴を照合段階において取得することができるか否かである。例えば、掌静脈を用いる生体認証の場合、登録時には、掌の右上を撮影してその人の掌静脈の特徴を記録装置に保存したのに、照合時には掌の左下を撮影したのでは、精度の良い本人確認はできない。
【０００４】
精度の良い生体認証を実施するためには、登録時と照合時に同じ領域の生体特徴を取得することが重要である。この問題はほとんど全ての生体認証技術において共通の課題となっており、幾つかの手法が提案されている。
【０００５】
例えば、照合時の生体特徴の取得に際して、理想的な撮影位置を示す生体外形形状ガイドを画面に表示し、センサで撮影した生体部位をその画面に重ね合わせ表示する。あるいは、指静脈認証装置において、指の先端部が当たる指先ガイドを前後に移動することができるようにし、また登録時の指先ガイドの位置を記録して、照合時にその位置を再現できるようにする。さらに、登録時に撮影した外形形状を、照合時に画面表示すること、また、照合時に撮影した画像を表示して登録時の画像と比較する。
【０００６】
提案されている生体認証の手法は、登録段階と照合段階で同じ形状のセンサを使うことが前提となっている。しかしながら、登録段階と照合段階で同じ形状のセンサを使うことができない場合がある。例えば、照合時に使う照合センサが、登録時に使った登録センサよりも生体特徴の取得領域が狭い場合である。センサとしてカメラを使う場合は、照合時に使用するカメラの視野が狭い場合である。登録時よりも、照合時に取得できる生体部位の領域が狭いと、登録時に取得した生体部位のどの部位と合わせればよいかがわからない。したがって、照合のための時間がかかる。さらには異なる部位に合わせることにより、他人のデータと合致する認証エラーが発生することもある。
【０００７】
さらに、生体特徴の分布にムラがある場合、登録時にセンサで生体特徴を取得した位置によって、取得した生体特徴の情報量に差が生じてしまう。当然、取得した生体特徴の情報量が少ない部位の場合は、情報量が多い部位の場合に比べ本人確認に使える情報量が少ない。その結果、本人認証精度が低下することがある。元々の生体特徴を取得した部位が生体認証にとってふさわしくない部位であった場合には、登録時と照合時で同じ部位から生体特徴を取得しても、高精度の生体認証ができない。
【特許文献１】特開２００１−２７３９４８号公報
【特許文献２】特開２００７−５８６４３号公報
【特許文献３】特開２００７−１２２３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記問題点に鑑み、照合センサの検知範囲が登録センサより小であっても、高精度の生体認証を行うことができる生体情報照合装置、生体情報登録装置および生体認証方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本生体情報照合装置の一態様は、ユーザを識別するＩＤが入力されるユーザＩＤ入力部と、前記入力されたユーザＩＤに対応する生体特徴情報と生体形状情報が記録されている個人テンプレートを読み込む個人テンプレート読み込み部と、前記生体特徴情報の一部に対応するユーザの生体特徴情報を取得する照合センサと、前記生体特徴情報と前記照合センサの検知範囲情報が入力され、前記照合センサの検知範囲に対応する領域で前記生体特徴の情報量が最大となる最適照合領域を算出する最適照合領域算出部と、前記生体形状情報と前記最適照合領域とが入力され、前記生体形状情報から得られた生体形状内の前記最適照合領域の位置を提示する最適照合領域提示部と、前記照合センサから得られた生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体特徴照合部と、を備える。
【００１０】
本生体情報照合装置の他の態様は、ユーザＩＤが入力されるユーザＩＤ入力部と、ユーザの生体情報を取得する照合センサと、前記照合センサの検知範囲に対応する最適照合領域と、前記生体形状内の前記最適照合領域の位置を示す最適照合領域位置情報とを含む前記入力されたユーザＩＤに対応するテンプレートを読み込むテンプレート読み込み部と、
前記最適照合領域位置情報に基づいて、前記生体形状中の前記最適照合領域の位置を提示する最適照合領域提示部と、前記照合センサにより取得された生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体特徴照合部と、を備える。
本生体情報登録装置は、登録ユーザを識別するＩＤを入力する登録ユーザＩＤ入力部と、生体特徴情報を担う生体の形状を含む範囲で画像を取得する登録センサと、前記登録センサから取得した画像から生体形状情報と生体特徴情報を分離する画像分離部と、照合時に使用される照合センサの検知範囲情報と前記生体特徴情報とが入力され、前記照合センサの検知範囲に対応する領域で特徴情報量が最大となる最適照合領域を算出する最適照合領域算出部と、前記生体形状情報と前記最適照合領域とが入力され、前記生体形状情報から得られた生体形状における前記最適照合領域の位置を生成する誘導ガイド生成部と、
前記入力されたユーザＩＤと、前記生体形状情報と、前記生体特徴情報と、前記最適照合領域と、前記誘導ガイドとを記録する個人テンプレートを生成する個人テンプレート生成部と、を備える。
【００１１】
本生体認証方法は、生体特徴を取得する照合センサの検知範囲に適合するように、個人テンプレートに記録された生体特徴の部分領域を設定し、前記設定された部分領域の生体特徴の情報量を算出し、前記情報量が最大となる部分領域である最適照合領域を決定し、前記個人テンプレートに記録された生体形状情報から生体形状を取得し、該生体形状中の前記最適照合領域の位置を提示し、前記最適照合領域を前記照合センサの検知範囲として生体特徴を取得し、前記照合センサから取得した生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する。
【発明の効果】
【００１２】
したがって、照合センサの検知範囲が登録センサより小であっても、高精度の生体認証を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の生体情報を登録する生体情報登録装置の概要を示す図である。
【００１５】
生体情報登録装置１０は、ユーザをユニークに示すＩＤ（Identification）番号を入力するキーボード１１と、ユーザの生体情報の登録のために生体情報を取得する登録センサ１３を備えている。キーボード１１を用いて入力されたユーザのＩＤ番号は、個人テンプレート生成部１７に入力し、登録される個人テンプレートのインデックスとなる。
【００１６】
ユーザＩＤは、磁気カードあるいはＩＣ（Integrated Circuit）カードその他の入力手段を用いて入力してもよい。また、登録センサ１３は、カメラのように領域を撮影するセンサでも、ラインセンサでもよい。さらには、例えば指紋情報を取得するために接触させて画像を得るものでもよい。
【００１７】
登録センサ１３では、個人認証に用いるための生体特徴の全てを含む広い範囲で生体の画像を取得する。換言すれば生体の特徴を保持する部分の形状（以下、「生体形状」という。）を認識できる範囲で画像を取得する。登録センサ１３によっては、必ずしも１回の取得で済ませるのではなく、少しずつ取得位置をずらして複数回にわたって画像を取得し、その取得した複数回分の画像を合成して所望の範囲の生体の画像を取得するようにしてもよい。
【００１８】
登録センサ１３から得られた生体画像は、画像分離部１４に入力して、個人認証を行うために必要な生体特徴の画像と、生体形状とに分離される。分離された生体特徴の画像は、生体特徴抽出部１５に入力され、生体の特徴情報が抽出され、の数値データ化が行われる。また、分離された生体形状は、生体形状抽出部１６に入力し、生体の外形情報が抽出され、数値データ化が行われる。
【００１９】
生体特徴抽出部１５で得られた生体特徴データと、生体形状抽出部１６で得られた生体形状データは、個人データテンプレート生成部１７に入力する。個人テンプレート生成部１７は、ユーザＩＤと、生体特徴情報と、生態形状情報とを有する個人テンプレート２１が生成される。生成された個人テンプレート２１は、個人テンプレート記録装置２に記録される。個人テンプレート記録装置２は、生体情報登録装置１０内に配置することもできるが、生体情報登録装置１０以外に配置するようにしてもよい。
【００２０】
以上のように、登録時に生体形状を取得できる程度の広い範囲で生体特徴を取得するので、生体特徴のムラによって情報量の少ない領域から生体特徴を取得してしまうことを避けることができる。
【００２１】
図２は、本実施形態による掌静脈の登録を説明する図である。ユーザの掌から登録センサで得られた掌静脈の画像９１は、画像分離部１４により掌静脈の画像９２と掌の外形画像９３とが分離される。掌静脈の画像９２は、生体特徴抽出部１５により掌静脈の特徴が抽出されて、数値データ化される。掌の外形画像９３は、生体形状抽出部で、生体形状が数値データ化される。数値データ化された掌静脈の特徴と掌の形状は、ユーザＩＤとともに個人テンプレート２１として記憶される。
【００２２】
図３は、本実施形態の生体情報照合装置の概要を示す図である。生体情報照合装置３０は入力手段として、ユーザＩＤ番号を入力するキーボード３１と照合センサ３６とを有する。照合センサ３６の視野は、生体情報登録装置１０の登録センサ１３の視野より小さい。さらには、照合センサ３６の視野の形状が、登録センサ１３の視野の形状とは異なっていてもよい。
【００２３】
ユーザが個人認証を受けたい場合、まずキーボード３１からユーザＩＤ番号を入力する。ユーザＩＤは、磁気カードあるいはＩＣ（Integrated Circuit）カードその他の入力手段を用いて入力することもできる。ユーザＩＤ番号は、個人テンプレート読み込み部３５に入力する。個人テンプレート読み込み部３５では、入力されたユーザＩＤ番号に従って、個人テンプレート記録装置２から該当する個人テンプレート２１を読み込む。個人テンプレート記録装置２は、生体情報登録装置１０に配置されていてもよいし、他のサーバに配置されていてもよい。さらには、生体情報照合装置３０に配置することも可能である。
【００２４】
個人テンプレート読み込み部３５は、個人テンプレート２１の生体特徴情報と生体形状情報とを最適照合領域算出部３８に入力する。さらに、最適照合領域算出部３８には、照合センサ３６の検知範囲を示す視野の形状および大きさに関する視野情報が入力される。視野情報は、照合センサの品番から取得しても良いし、生体情報登録装置１０の記憶部（図示せず）から読み出してもよい。あるいは、照合センサ３６を配置する際に、配置された照合センサ３６の視野の形状および大きさを最適照合領域算出部３８に入力しておいてもよい。
【００２５】
最適照合領域算出部３８では、個人テンプレート２１から得られる生体特徴の領域から、照合センサ３６で取得することが可能な一部の領域を決定する。例えば、登録センサで得られ個人テンプレート２１として記憶されている領域が１０ｃｍ×１０ｃｍの矩形領域であり、照合センサ３６の視野領域が１ｃｍ×１ｃｍの矩形領域であるとする。１０ｃｍ×１０ｃｍの領域から、生体情報の特徴の密度が最も高い１ｃｍ×１ｃｍの領域を抽出して、その領域を照合センサ３６の撮影領域とする。
【００２６】
広い範囲の生体特徴領域から、照合センサの視野となる狭い領域で、生体特徴の密度が最も高い領域を選択する方法は、特に限定されるものではない。例えば、照合センサの大きさの窓を、広い範囲の生体特徴領域にすこしずつずらしながら、順次生体特徴の密度を算出する。すべての窓で密度の算出が終了すると、その結果を比較して最も密度の大きな領域を最適照合領域とすることができる。最適照合領域を決定するために、生体特徴の密度ではなく、画像のもつ周波数成分を用いることもできる。すなわち、密度に代えて周波数成分を算出して、高調波成分の量が最大となる領域を最適照合領域とすることができる。
【００２７】
最適照合領域が算出されると、その結果は、誘導ガイド生成部３４に入力する。誘導ガイド生成部３４では、照合センサ３６の最適な照合領域をユーザに提示する誘導ガイドを生成することができる。誘導ガイド生成部３４では、個人テンプレート読み込み部３５から生体の外形情報も入力されているので、生体の外形と最適照合領域とを組み合わせて、誘導ガイドを生成する。生成された誘導ガイドは、ユーザの視認可能な場所に配置されている誘導ガイド提示部３３を介して提示される。誘導ガイド提示部３３は、表示画面を備えて、誘導ガイドを表示するようにしてもよい。
【００２８】
ユーザは、誘導ガイドに従って生体の最適照合領域を照合センサ３６の視野に合致させる。照合センサ３６により最適照合領域から得られた生体特徴は、生体特徴照合部３７に入力する。生体特徴照合部３７では、照合センサ３６から入力された生体特徴と、最適照合領域算出部から入力された最適照合領域の生体特徴とを照合して、本人認証を行う。
【００２９】
以上のように、照合時に照合センサの視野の大きさおよび形状に応じて、登録した生体特徴データの領域全体の中から、最も認証精度が高くなるように、生体特徴の情報量が最も多い最適照合領域を算出する。最適照合領域の大きさおよび形状は照合センサの視野の大きさおよび形状と同じになっているので、照合センサの視野で撮影可能なかぎりにおいて、最も精度が高い照合が行える。
【００３０】
図４は、掌静脈を用いる生体認証において本実施形態のユーザ誘導ガイドの提示を説明する図である。個人テンプレート２１から読み込まれた生体特徴情報９２は、登録センサ１３で撮影されたもので、掌全体の静脈の画像に対応している。最適照合領域算出部３８では、生体特徴情報９２から、照合センサ３６の視野領域情報に基づいて、情報量が最も多い最適照合領域９５が算出される。
【００３１】
算出された最適照合領域９５は、誘導ガイド生成部３４において、個人テンプレート２１から読み込まれた掌の生体形状情報と組み合わせられる。図４に示すように、掌の外形画像９３の中に最適照合領域９５が重ねて表示されて、誘導ガイドとすることができる。ユーザは、誘導ガイドを見ながら、照合センサ３６に対して適切に掌を向けることができる。
【００３２】
図５は、生体形状を表示する誘導ガイドの他の例を示す図である。図５では、照合センサ３６の周囲に、照合センサ３６の視野に対応する掌支持枠３６１を有する。掌支持枠３６は、ユーザの掌を乗せて照合センサに掌を対向させるもので、図５では、矩形の筒体である。照合センサ３６と掌支持枠３６１は、液晶表示装置あるいは電子ペーパなどの表示部３６３上に配置される。表示部３６３には、掌支持枠３６１が最適照合領域に合致するように、ユーザ本人の掌の外形画像が表示される。ユーザが、表示された掌の外形画像に自分の掌を合わせるように、掌支持枠３６１上にユーザの掌を載せると、照合センサ３６に対して最適な位置となる。なお。表示部３６３は、掌支持枠３６１の外側にのみ設けるようにしてもよい。
【００３３】
図６は、誘導ガイドの提示のための他の例を示す図である。ユーザに照合センサ３６に合わせる生体部位を示す方法は表示装置によるものとは限らない。例えば掌を照合センサ３６に合わせるような場合、照合センサ３６の上方に合わせる実際の掌９８を可視光カメラ３６５でさらに上方から撮影して、照合時の掌９８の形状を得る。次いで、登録センサにより取得したデータに基づいて算出された、最適照合領域を照合センサの視野に合わせたときの掌の形状と比較する。比較の結果、照合時の掌９８が最適な位置からずれている場合、最適な位置へ向かう方向を音、音声あるいは光で示す。示されている方向にユーザが掌９８を動かして、最適な位置に達したときは、最適位置であることを示す音、音声あるいは光を発する。あるいは、今まで発していた音、音声あるいは光を消すようにしてもよい。
【００３４】
図７は、生体情報登録装置における生体情報登録処理のフローを示す図である。図７では、一例として掌静脈の登録を説明する。
【００３５】
登録処理が開始されると、まずキーボード１１を用いてユーザＩＤが入力される（Ｓ１）。次に、ユーザＩＤが適正に入力された否かが判定される（Ｓ２）。適正に入力されていなければ、ステップＳ１に戻り、再度ユーザＩＤの入力を待つ。
【００３６】
ユーザＩＤが適正に入力されると、登録センサ１３により掌の全体画像が撮影される（Ｓ３）。次に、撮影が適切に行われているか否かが判定される（Ｓ４）。撮影が適切に行われていなければ、登録センサに対して掌のかざしなおしをユーザに指示する（Ｓ５）。次いで、ステップＳ３に戻り、再度ユーザの掌全体の撮影が行われる。
【００３７】
撮影が適切に行われていると、画像分離部により、撮影した掌全体の生体画像を解析して、照合に用いる生体特徴部分と、ユーザ誘導ガイドの表示に用いる外形部分とが分けられる（Ｓ６）。次いで、適切に分離できたか否かが判定される（Ｓ７）。適切に分離できたと判定されると、ユーザに掌のかざしなおしを指示し（Ｓ５）、ステップＳ３に戻り、再度登録センサによる撮影を行う。その後撮影された画像に対して画像解析が行われ、生体特徴部分と外形部分との分離が行われる（Ｓ５）。
【００３８】
生体特徴部分と外形部分との分離が適正に行われていると、生体特徴部分から生体特徴情報が抽出され、さらに外形部分から生体形状情報が抽出され、それぞれ数値データ化される（Ｓ８）。次いで、生体特徴情報および生体形状情報の抽出が適切に行われたか否かが判定される（Ｓ９）。生体特徴情報または生体形状情報の抽出が適切に行われていなければ、ユーザに掌のかざしなおしを指示し（Ｓ５）、ステップＳ３に戻り、再度登録センサによる撮影を行う。その後ステップＳ４〜Ｓ９までのフローが繰り返される。
【００３９】
ステップＳ９で、生体特徴情報および生体形状情報の抽出が適切に行われたと判断されると、ユーザＩＤ、生体特徴情報、生体外形情報が個人テンプレート２１として記録されて、登録処理が終了する。
【００４０】
図８、９は、本実施形態の生体情報照合処理装置における照合処理のフローを示す図である。照合処理においても、掌静脈の照合を一例として説明する。なお、本実施形態では、照合センサの視野は、登録センサの視野より狭い。
【００４１】
生体情報照合処理が開始されると、まずユーザによりキーボード３１によりユーザＩＤが入力される（Ｓ１）。入力されたユーザＩＤが適正なものか否かが判定され（Ｓ２）、適正でなければ、ステップＳ１１に戻り、再びユーザＩＤが入力される。
【００４２】
入力されたユーザＩＤが適正であれば、ユーザＩＤに対応した個人テンプレート２１が個人テンプレート記録装置２から個人テンプレート読み込み部３５に読み込まれる（Ｓ１３）。次いで、最適照合領域算出部３８に、読み込まれた個人テンプレート２１から、生体特徴情報と生体外形情報が読み出される（Ｓ１４）。さらに、最適照合領域算出部３８は、照合センサ３６の視野の形状と大きさを含む視野情報を取得する（Ｓ１５）。次いで、最適照合領域算出部３８は、照合センサ３６の視野情報に基づいて、個人テンプレートとして読み込まれた広い生体特徴領域から、登録センサ３６の視野に対応する狭い領域で生体特徴情報の情報量が最も多くなるような最適照合領域を算出する（Ｓ１６）。最適照合領域が算出されると、誘導ガイド生成部３４において、外形情報のなかで最適照合領域がどこに位置するかの画像を生成し、誘導ガイド提示部３３に提示する（Ｓ１７）。
【００４３】
提示された誘導ガイドに従って、ユーザが照合センサ３６に掌をかざす（図９、Ｓ１８）。次いで、照合センサ３６により最適照合領域の画像を撮影し、生体特徴である掌静脈の情報を取得する（Ｓ１９）。照合センサ３６は、情報量が最も多い最適照合領域の画像を撮影することができるので、照合センサ３６の限定された視野で最大の精度で個人認証が可能となる。すなわち、本人拒否や他人受入れのようなエラーを減少させることができる。
【００４４】
次に、掌静脈の情報が取得できたか否かすなわち適切に撮影できたかが判定される（Ｓ２０）。適切に撮影できていなかった場合は、ユーザに照合センサ３６に掌のかざしなおしを指示して（Ｓ２３）、ステップＳ１８、１９の照合センサ３６による撮影が行われる。
【００４５】
掌静脈が適切に撮影できている場合、個人テンプレート２１から読み込んだ生体特徴情報のうちの最適照合領域の特徴と、照合センサ３６から取得された生体特徴とが、生体特徴照合部３７で照合される。次いで、照合が正常に行われたか否かが判定される（Ｓ２２）。照合が正常に行われていないと判断されると、照合センサ３６に掌のかざしなおしをユーザに指示して（Ｓ２３）、照合センサ３６による撮影から照合までのステップ（Ｓ１８〜Ｓ２１）が繰り返される。
【００４６】
ステップＳ２２で、照合が正常に行われたと判断されると、照合結果であるＯＫあるいはＮＧを出力して、生体情報照合処理が終了する。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、登録時と照合時のセンサの視野の大きさや形状が異なっていても、照合時には登録時と同じ部位を撮影できるので、本人拒否のエラーが減少する。また、情報量が最大となる部位を撮影するため、他人受入のエラーも減少する。したがって、認証精度が向上する。
【００４８】
また、照合処理時間全体の大きな比重を占めている登録時データと照合時データとの間の位置合わせ処理が簡略化できるので、認証速度が向上する。
【００４９】
さらに、ユーザ誘導ガイドを使用して適切にユーザを誘導することができるので、撮影時間、あるいは操作時間が短縮されるとともに、ユーザを迷わせることなく、安心感を与えるｊことができる。
【００５０】
さらに、１台の登録機で登録した登録データを用いて、視野の異なる照合機、たとえば入退出管理用、携帯電話用、あるいはＰＣ（Personal Computer）ログイン用などに対しても、適切に本人認証が可能である。
【００５１】
図１０は、他の実施形態による生体情報登録装置を示す図である。本実施形態の生体情報登録装置は、特定の照合センサの使用が予め定められている生体情報照合装置に対応するものである。図１０の生体情報登録装置４０のうち、生体情報登録装置１０と同一の構成要素には同一の符号を付している。生体情報登録装置４０は，最適照合領域算出部４１と誘導ガイド生成部４２を備えている点で生体情報登録装置１０と異なる。
【００５２】
キーボード１１からユーザのＩＤ番号を入力し、登録センサ１３により個人認証に用いるための生体特徴と生体の外形形状すなわち生体形状を取得する。登録センサ１３から得られた生体画像は、画像分離部１４に入力して、個人認証を行うために必要な生体特徴の画像と、生体形状とに分離される。分離された生体特徴の画像は、生体特徴抽出部１５に入力され、生体の特徴情報が抽出され、特徴情報の数値データ化が行われる。また、分離された生体形状は、生体形状抽出部１６に入力し、生体の外形情報が抽出され、数値データ化が行われる。
【００５３】
生体特徴抽出部１５により抽出された生体特徴は、個人テンプレート生成部１７に入力されるとともに、最適照合領域算出部４１に入力される。
【００５４】
本実施形態では、照合センサは所定のものが使用されること決まっているので、視野の大きさおよび形状を含む視野情報が最適照合領域算出部４１に入力されている。最適照合領域算出部４１では、全体の生体特徴の部分領域のなかから、照合センサの視野に合致した領域の生体特徴の密度を算出する。算出された生体特徴の密度が最大となる領域を最適照合領域として決定し、個人テンプレート生成部１７に送る。最適照合領域算出部４１で決定された最適照合領域のデータは、誘導ガイド生成部４２にも送られる。なお、本実施形態においても、生体特徴の最大量は、密度によらず、高周波成分の多寡によるものでもよく、最適照合領域の算出方法も限定されない。
【００５５】
一方、生体形状抽出部１６により抽出された生体形状データは、個人テンプレート１７に送られるとともに、誘導ガイド生成部４２にも送られている。誘導ガイド生成部４２では、生体形状のデータと最適照合領域のデータとを用いて、誘導ガイドを生成する。生成された誘導ガイドの一例は、生体の外形と最適照合領域とを組み合わせて表示装置に表示するもので、ユーザが照合センサに合わせる生体の位置を示す。誘導ガイド生成部４２で生成された誘導ガイドは、個人テンプレート生成部１７に送られる。
【００５６】
個人テンプレート生成部１７には、ユーザＩＤ、生体特徴、最適照合領域、誘導ガイドが入力され、ユーザＩＤにより特定される個人の生体特徴、最適照合領域、誘導ガイドが個人テンプレートとして生成される。生成された個人テンプレート２２は、コインテンプレート記録装置２に記録される。
【００５７】
以上のように、生体情報登録装置４０は、最適照合領域算出部と誘導ガイド生成部とを登録装置側に配置し、最適照合領域と誘導ガイドを予め求めて、個人テンプレートに記録しておくものである。生体情報登録装置４０は、生体情報照合装置で使用する照合センサが決っている場合に使用することができ、照合段階での処理時間を短縮することができる。
【００５８】
図１１は、図１０の生体情報登録装置で登録された情報を使用する生体情報照合装置を示す図である。
【００５９】
生体情報照合装置５０は、図３の生体情報照合装置３０から最適照合領域算出部３８と誘導ガイド生成部３４とを省略したもので、同一の構成には同一の符号を付している。
【００６０】
まず、キーボード３１からユーザＩＤ番号を入力する。入力されたユーザＩＤ番号は、個人テンプレート読み込み部３５に入力する。個人テンプレート読み込み部３５では、入力されたユーザＩＤ番号に従って、個人テンプレート記録装置２から該当する個人テンプレート２２を読み込む。個人テンプレート２２は、ユーザの生体特徴情報と生体形状情報のほかに、照合センサの最適照合領域および誘導ガイドを保持している。したがって、個人テンプレート読み込み部３５に読み込まれた個人テンプレート２２から、誘導ガイド提示部３３には誘導ガイドのデータが送られる。誘導ガイド提示部３３は、例えば表示装置を有して、表示装置の画面には例えばユーザの掌の外形のような生体の外形中に最適照合領域が表示される。
【００６１】
ユーザは、誘導ガイド提示部を参考にして、照合センサにユーザの生体情報が載っている部位を正しく合わせることができる。照合センサ３６から得られた生体情報は、生体特徴照合部３７に入力する。生体特徴照合部３７では、個人テンプレート読み込み部３５から送られた最適照合領域の生体特徴情報と、照合センサ３６から得られた生体の特徴情報とが照合される。照合結果は照合結果出力４として得られる。
【００６２】
センサの視野が異なる照合センサが複数種類ある場合は、それぞれの照合センサに応じた最適照合領域および誘導ガイドを予め計算しておけばよい。計算されたすべての最適照合領域および誘導ガイドは個人テンプレートに記録しておき、実際に使う照合センサに応じて適切な最適照合領域および誘導ガイドを選択するようにできる。
【００６３】
なお、上述の実施形態では、掌静脈による生体認証を例に説明したが、指紋、顔画像、虹彩など人体の一部の特徴を用いる生体認証にも適用できる。指紋のようにセンサに接触させて特徴を取得する場合には、押圧力を検知するようなセンサを用いることもできる。
【００６４】
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ユーザを識別するＩＤが入力されるユーザＩＤ入力部と、
前記入力されたユーザＩＤに対応する生体特徴情報と生体形状情報が記録されている個人テンプレートを読み込む個人テンプレート読み込み部と、
前記生体特徴情報の一部に対応するユーザの生体特徴情報を取得する照合センサと、
前記生体特徴情報と前記照合センサの検知範囲情報が入力され、前記照合センサの検知範囲に対応する領域で前記生体特徴の情報量が最大となる最適照合領域を算出する最適照合領域算出部と、
前記生体形状情報と前記最適照合領域とが入力され、前記生体形状情報から得られた生体形状内の前記最適照合領域の位置を提示する最適照合領域提示部と、
前記照合センサから得られた生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体特徴照合部と、
を備える生体情報照合装置。
【００６５】
（付記２）
前記最適照合領域提示部は、前記照合センサの周囲に配置された、前記生体の外形を表示する表示部を有する付記１の生体情報照合装置。
【００６６】
（付記３）
前記生体特徴の情報量は、前記前記照合センサの検知範囲に対応する領域における生体特徴の密度である付記１に記載の生体情報照合装置。
【００６７】
（付記４）
前記生体特徴の情報量は、前記前記照合センサの検知範囲に対応する領域における生体特徴の高周波成分である付記１に記載の生体情報照合装置。
【００６８】
（付記５）
前記最適照合領域提示部は、照合時の利用者の生体形状を撮影する撮影手段を含み、該撮影手段により撮影された生体形状と、前記最適照合領域を照合センサの検知範囲に合わせたときの前記生体形状との差を算出し、その結果を音または光を用いて利用者に提示する付記１に記載の生体情報照合装置。
【００６９】
（付記６）
ユーザＩＤが入力されるユーザＩＤ入力部と、
ユーザの生体情報を取得する照合センサと、
前記照合センサの検知範囲に対応する最適照合領域と、前記生体形状内の前記最適照合領域の位置を示す最適照合領域位置情報とを含む前記入力されたユーザＩＤに対応するテンプレートを読み込むテンプレート読み込み部と、
前記最適照合領域位置情報に基づいて、前記生体形状中の前記最適照合領域の位置を提示する最適照合領域提示部と
前記照合センサにより取得された生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体特徴照合部と、
を備える生体情報照合装置。
【００７０】
（付記７）
前記最適照合領域提示部は、前記照合センサの周囲に配置された、前記生体の外形を表示する表示部を有する付記６の生体情報照合装置。
【００７１】
（付記８）
前記生体特徴の情報量は、前記前記照合センサの検知範囲に対応する領域における生体特徴の密度である付記６に記載の生体情報照合装置。
【００７２】
（付記９）
前記生体特徴の情報量は、前記前記照合センサの検知範囲に対応する領域における生体特徴の高周波成分である付記６に記載の生体情報照合装置。
【００７３】
（付記１０）
前記最適照合領域提示部は、照合時の利用者の生体形状を撮影する撮影手段を含み、該撮影手段により撮影された生体形状と、前記最適照合領域を照合センサの検知範囲に合わせたときの前記生体形状との差を算出し、その結果を音または光を用いて利用者に提示する付記６に記載の生体情報照合装置。
【００７４】
（付記１１）
登録ユーザを識別するＩＤが入力される登録ユーザＩＤ入力部と、
生体特徴情報を担う生体の形状を含む範囲で画像を取得する登録センサと、
前記登録センサから取得した画像から生体形状情報と生体特徴情報を分離する画像分離部と、
照合時に使用される照合センサの検知範囲情報と前記生体特徴情報とが入力され、前記照合センサの検知範囲に対応する領域で特徴情報量が最大となる最適照合領域を算出する最適照合領域算出部と、
前記生体形状情報と前記最適照合領域とが入力され、前記生体形状情報から得られた生体形状内の前記最適照合領域の位置を生成する最適照合領域位置生成部と、
前記入力されたユーザＩＤと、前記生体形状情報と、前記生体特徴情報と、前記最適照合領域と、前記最適照合領域位置とを記録する個人テンプレートを生成する個人テンプレート生成部と、
を備える生体情報登録装置。
【００７５】
（付記１２）
前記登録センサは、取得位置をずらして複数の画像を取得し、取得した複数の画像を合成して前記生体の形状を含む範囲の画像を生成する付記１１に記載の生体情報登録装置。
【００７６】
（付記１３）
前記生体特徴の情報量は、前記前記照合センサの検知範囲に対応する領域における生体特徴の密度である付記１１に記載の生体特徴登録装置。
【００７７】
（付記１４）
前記生体特徴の情報量は、前記前記照合センサの検知範囲に対応する領域における生体特徴の高周波成分である付記１１に記載の生体特徴登録装置。
【００７８】
（付記１５）
生体特徴を取得する照合センサの検知範囲に適合するように、個人テンプレートに記録された生体特徴の部分領域を設定し、
前記設定された部分領域の生体特徴の情報量を算出し、
前記情報量が最大となる部分領域である最適照合領域を決定し、
前記最適照合領域を前記照合センサの検知範囲として生体特徴を取得し、
前記照合センサから取得した生体特徴と前記最適照合領域の生体特徴とを照合する生体認証方法。
【００７９】
（付記１６）
前記個人テンプレートに記録された生体形状情報から生体形状を取得し、該生体形状中の前記最適照合領域の位置を提示する付記１５に記載の生体認証方法。
【００８０】
（付記１７）
前記生体特徴の情報量は、前記設定された部分領域の特徴量の密度である付記１５に記載の生体認証方法。
【００８１】
（付記１８）
前記生体特徴の情報量は、前記設定された部分領域の特徴量の高周波成分である付記１５に記載の生体認証方法。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施形態の生体情報登録装置を示す図である。
【図２】生体情報登録装置による個人テンプレート取得を説明する図である。
【図３】本実施形態の生体情報照合装置を示す図である。
【図４】生体情報照合装置による最適照合領域の決定と誘導ガイドの生成・提示を説明する図である。
【図５】誘導ガイドの提示の一例を説明する図である。
【図６】誘導ガイドの提示の他例を説明する図である。
【図７】本実施形態による生体情報登録処理の動作フローを示す図である。
【図８】本実施形態による生体情報照合処理の動作フロー（その１）を示す図である。
【図９】本実施形態による生体情報照合処理の動作フロー（その２）を示す図である。
【図１０】他の実施形態の生体情報登録装置を示す図である。
【図１１】他の実施形態の生体情報照合装置を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
３６    照合センサ
３６１    掌支持枠
３６３    表示部
３６５    カメラ
９２    掌静脈の画像
９３    掌の外形画像
９５    最適照合領域
【図１】
0004541427.tif 000002
【図２】
0004541427.tif 000003
【図３】
0004541427.tif 000004
【図４】
0004541427.tif 000005
【図５】
0004541427.tif 000006
【図６】
0004541427.tif 000007
【図７】
0004541427.tif 000008
【図８】
0004541427.tif 000009
【図９】
0004541427.tif 000010
【図１０】
0004541427.tif 000011
【図１１】
0004541427.tif 000012